預見製造業的未來轉變

近年網路技術的發展,讓人人都能夠發揮創意,進而刺激創業的精神。當今的自造者運動(Maker Movement)蓬勃的發展,創業的募資平台、加速器、孵化基地在全球各地也正快速地增加。雖然也許目前我們還看不到巨大的轉變,但是這些轉變正在進行中,而且會持續地加溫。

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這裡想要分享一下對未來製造業轉變的一些想法,基於過去十幾年在製造業、電子產業的經驗,談一談製造業的未來走向。個人過去三年(2012 – 2015)在中國大陸工作一段時間,發現沿海地區的工資上揚快速,而且缺工的情況嚴重。問題點倒不是說人不見了,而是整個人口結構及人們對工作的態度不一樣了。想想看,三年的時間對一個剛出社會的新鮮人,可能一開始是有工作就好,但是幾年後薪資、工作條件沒有變好,加上工作的選擇性多了,自然就沒有工作的意願。三年過後的下一代,也就是學校剛畢業的年輕人,他們對於工作內容呆板,日夜做不停地製造業,根本是望而卻步。想想大陸1990年改革開放以來,二十幾年過去了,改變的不只是人的財富增加、素質提高而已,人的工作意願及想法都不同了。

當然這些改變有一大部分是網路普及所造成,知識、訊息的傳遞速度已非過去沒有電腦、手機的年代可以比擬。特別是智慧型手機的出現,以及即時通訊工具的普及。但是不管社會、經濟、政治方面的影響如何,我想製造業透過人口紅利獲得利潤的時代已經過去。或許有些人不以為然,就像是很多在中國的製造業整在朝勞力成本更低廉的東南亞、印度等地區去設立新的製造基地。因為他們相信大量製造、壓低製造成本,仍然是能在市場上生存的不二法門。

消費者的需求及製造的模式正在改變,網路技術、自動化都將使製造業的生態改變,加上國際局勢的轉變(如美國新總統當選人川普,強力主張製造業回歸美國),都將影響整個製造業的走向,包括原料、供應鏈、製造地點、物流等等。做得多、便宜就可以搶佔市場嗎? iPhone 是高價的手機,它一點都不便宜,但是為什麼能夠在這幾年不斷地成長? 電腦大廠像是聯想(Lenovo)、戴爾(DELL)、惠普(HP),只能守在傳統的電腦產業,對於新的科技產品像是虛擬實境VR(virtual reality、擴增實境AR (augmented reality) 似乎都沾不上邊。連最接近核心技術的平板電腦和手機,都做不出很好的成績。問題其實就在於創新。

基於上述的觀點,我覺得製造業的未來轉變,將會因為以下的幾項因素而改變:

  1. 自造者運動
    • 自造者運動將翻轉過去商品需求由大企業主導的狀況,透過3D列印、網路資訊傳播快速,以及一些開源的開發工具(如Arduino開發板),藉由網路社群的力量,發產出許多具備創意且能夠貼近消費者需求的商品。加上很多的技術都是公開分享,因此技術及知識的發展將會更快速。
  2. 新創公司
    • 非正式的統計大約有10%的自造者(Maker)會有將自己的創意及構想原型變成商品的想法,而一些新創的育成中心、孵化器提供一些技術方面的資源,同時在資金方面也有募資平台、天使基金、企業的資助、私募基金能夠提供創業的協助,未來的新創公司會越來越多。
  3. 新創製造服務
    • 新創製造服務會是一種新出現的行業,因為新創公司不斷地增加,就一定有軟硬體的製造需求。從構想開始及理論驗證的原型,可以由創客自行來完成,但是一旦要進入到商業銷售模式就必須要有大量製造的技術。而專業設計、原型製作、製造生產需要很多的資源,一般大企業才有的設計、製造、供應鏈、物流等巨大資源,需要昂貴的費用。新創製造將以分散式、共享經濟的概念,結合網路技術,提供等同於大企業的製造資源,讓少量多樣的製造模式配合新創企業的技術發展。
  4. 工業4.0的影響
    • 工業4.0 需要長時間的發展,但是卻是必須要走的一條路。基本上,大概多數人都能夠認同工業4.0 的整個構想,只是整體的投資會是相當地龐大,而且要怎麼開始做? 是目前很多人的疑問。不過無庸置疑的是即時性(real-time)資訊、機器對機器(machine to machine),帶來的整體運作效率提升、人力介入製造流程需求降低,以及大數據分析帶來的效益,將會使得產業界在未來五年內加速相關的技術開發及投資。
  5. 中小企業的堀起
    • 中小企業因為客製化商品的需求增加,在製造方面具有較大彈性的中小企業,將會有比較大的成長空間。可以想見的是新創企業增加後,在製造方面必須要和中小型的製造業結合,才能達到製造的效率及成本的降低。大企業的製造模式,通常是比較符合大量的製造,若是少量製造反而會造成成本的增加。另外,未來的商品週期會越來越短,過去一年做一種產品的作法,可能要變成每一季就要有新產品的推出。自有品牌的中小企業會越來越多,強調高品質、客製化,提供快速完整的服務,並開創出一個新供應鏈模式,符合一些小的市場需求。一個也賣的模式將會是和大量製造最大不同的特點。
  6. 分散式製造:全球化的在地製造
    • 集中製造業在某些國家的方式,將會慢慢改變成分散式的製造。全球目前都有失業人口的問題,中國的全球工廠的想法也隨著人口紅利的消失必須要轉變。很多國家以服務業來填補就業市場的不足,但是一般來說製造業的產值還是比較高,能夠提供的就業機會較多。因此建立貿易壁壘,提高關稅的想法又再出現,國際間的貿易摩擦逐漸升高可見一斑。另外,從降低碳排放量的環保觀點來看,在地化生產(不論是農業、製造業)的模式,應該是比較合理的方式。
  7. 大量生產的轉變
    • 大量生產因為人力成本的提高,以及高齡化社會的來臨,生產勞動力短缺在未來是可以預見的。因此自動化是會來的趨勢,但是光是用機器取代人力是不行的,要從整體的製造運作效率做提升,也就是工業4.0提到的訊息的串聯、機器和機器間的自動訊息推播,降低人力的需求。
  8. 生產鏈的重新布局:大量生產與分散製造
    • 大量生產的技術其實是有侷限的,特別是終端產品的組裝方面。因為目前的自動化技術,僅止於機器取代人工,離智慧製造還有相當遠的距離。而客製化的彈性需求,在一般自動化機械是無法實現的,即使是做得到付出的成本也不符合經濟的效益。因此,在一些固定的零件製造將會是以自動化機械來進行,因為成本比較低。而在最後的終端產品組裝,就是人工的組裝,但是由分布於全球的小型工場(workshop)來進行組裝的方式。
    • 舉個例子來說,iphone 的零件製造是由自動化機械生產,IC 、面板、鏡頭等零件可能來自美國、日本、韓國、台灣等國家,其他的零件像是電路板、機殼、按鍵、螺絲等,則是在中國的供應鏈進行製造。而最後的組裝作業及零件供應品質管理其實是最需要人力的,一條生產線數百名的勞工,組裝的每一台iphone其實都是用手工作業的,這樣的大量生產模式其實是手工業。
    • 分散式製造 : DIY及家庭代工的概念將崛起。未來的終端產品組裝,將會是由消費者自己進行,像是全球知名的瑞典家具 IKEA就是以DIY的方式銷售期產品。製造商將會只做一個產品,將組裝的過程影片及標準作業程序(SOP, standard operation procedure)公布,然後由消費者自行組裝購買的產品。當然,若是有個人無法組裝或是比較大量的需求,就會由類似家庭代工的專業組裝服務提供付費的組裝服務。製造的地點將是會離消費者最接近的點,而不一定是在中國、東南亞、印度、巴西等國家。
  9. 自造者空間引領未來
    • 自造者空間將會蓬勃地發展,同時成員將由單純興趣組成的業餘人士,逐漸增加一些專業的人士。業餘的創意發想加上專業技術人士的能力,能夠創造出一般企業無法創作出來的產品。同時設備方面也會越來越專業,透過和產業的結合開始朝部分商業營運的方式經營。另外,自造者空間將會和附近的中小型企業,發展出一個新的製造體系。自造者空間將構想發展出原型,周邊的中小型企業負責零件的加工和製造。當然,專業的小型代工服務也會因應而生,而不同的是這些代工服務是遍布全球,而不是集中在低廉勞工的地區。
  10. 製造業結合電子商務
    • 從現在(2016)到2025 年約莫有10年的時間,自造者運動、新創製造、工業4.0將會是最重要的影響製造業的因素。因為少量多樣的製造,人力非常少的情況下(特別是小型、微型企業),他們必須要有一些雲端平台提供的工具,包括一些文件管理、設計工具軟體、商務交易平台,來協助處理資訊流、金流、物流的事情。特別是物聯網技術的融入,將所有的流程數位化、自動化,人專注在技術及決策即可。

全球製造的改變誠如全球知名電商阿里巴巴董事局主席馬雲在2016.10.16 的雲棲會所提到的,拋棄純電子商務概念, 提出「五新」形塑未來世界。其中的新製造提到,傳統的製造業講求規模化與標準化,以便於大量生產。馬雲認為,由於前端零售模式的改變,後端製造的模式也將會改變。未來30年,製造業將會講求客製化與智慧化,生產用的機器也將導入人工智慧,大幅度增加製造良率。

最後要說明的是,未來的製造業不單只是製造業,能提供的服務才是重點。硬體、軟體誰比較重要對消費者來說並不重要,大家注重的是提供的服務是否能滿足需求。未來許多的商業模式將因為物聯網技術而轉變,舉個影印機的例子來說可能比較容易理解。像是影印機的製造商將影印機賣給消費者,再提供售後服務的作法,現在的看法是很合理的。 但是未來想法並不一樣,因為消費者要的是影印服務,並不是要影印機,不管是線上的列印或是影印機送到消費者端,讓消費者得到真的服務需求 – 影印,而不是買影印機。

Pushing realtime Sensors data into ASA & visualize into Near Real-Time (NRT) PowerBI dashboard– frontier of IoT | Anindita’s Blog

工業4.0的第一步就是要設備的可視化,也就是要設備聯網。但是要將設備聯網可不是像是將咖啡壺插到電源插座就可以用了(Starbucks的咖啡機是例外,它可以聯網沒錯)。設備聯網實務上必須要有一些背後的軟硬體來將資訊收集、儲存、發送等,而且是即時(real-time)的資訊推播。因為我不是IT專業背景,這些細節不太清楚,所以就到網路上看看有無相關的文章。之後看到這篇Azure Stream Analytics (ASA)的文章,覺得還蠻清楚的說明如何將即時的感測器資訊傳送到使用者的介面,大家可以參考看看。

基本的ASA架構如下圖:

作者Anindita 將所有的步驟寫得很清楚(來源連結),她做了一個示範樣本的應用APP,產生加速器的3D事件(X,Y,Z)軸的事件,並且將事件做成區塊推送到 Azure Service Bus Event hub。接著就是將傳感器的即時事件,使用消費者的key ,一次將數百萬個事件發布到事件中心。然後建立ASA SQL的查詢,透過ASA的輸出便可以在PowerBI 看到特定的數據資訊。

As per as the last demo on IoT foundation stuffs, we’ve seen how it’s possible to leverage the real-time data insights from social media datasets like Twitter with some keywords. In thi…

來源: Pushing realtime Sensors data into ASA & visualize into Near Real-Time (NRT) PowerBI dashboard– frontier of IoT | Anindita’s Blog

免費的 icon – Flaticon 網站

最近在寫計畫書,需要用到一些 icon,所以就找到一個叫 Flaticon的網站,它的好處是有一個Collection 的功能,可以把你看到想要收集的icon存放在一起。當然這樣的功能很多的網站都有,像是Pinterest 就是有類似這樣的功能(當然這是不同類的網站),不過特別之處在於你就算沒有註冊也是可以用的,這很特別嗎?? 哈哈…..你只能收集1個 icon啦,如果你註冊了也只能有3個icon,當然付費就可以有很多很多的收集了。 現在很多的網站的功能都很好用,不過都是要求註冊、記錄個人資料才行,畢竟這是營運之道 – 匯集人潮進行大數據分析。Anyway, 這個不錯用,介紹大家試試..http://www.flaticon.com/ 

來源: Miscellaneous Elements 100 free icons (SVG, EPS, PSD, PNG files)

MediaTek cloud sandbox

MediaTek Cloud Sandbox offers you the data storage and device management services commonly needed during the development and pre-commercial testing of Wearables and IoT devices. It frees you from having to develop your own cloud infrastructure to support prototype development. Using a RESTful API you collect real time data from your connected devices, which you can view in a powerful web-based dashboard that offers a range of display and graphing options. Then you can directly control your Wearables and IoT devices by issuing commands from the dashboard. In addition, a complementary smartphone app lets you review collected data and control your devices from anywhere.

來源: MediaTek cloud sandbox

2016年台北國際電腦展 CPX 論壇

來源: 2016年台北國際電腦展 CPX 論壇-Accupass 活動通

2016 台北國際電腦展 CPX 論壇

萬物互聯‧智慧創新─建構全球科技生態系

【專題演講】科技趨勢新未來 5 月 31 日 (二) 09:00-12:30

  • 講師群:ARM、Simens Taiwan、Qualcomm

【主題論壇】建構IoT生態系 5 月 31 日 (二) 13:30-17:30

  • 講師群:Cisco、Ericsson、SBCK、Amazon Web Service、Thread Group、NXP等

【專題演講】創新「智」造新基因 月 1 日 (09:00-12:00

  • 講師群:DiBari Innovaiton Design、HWTrek、ABB Group等

【主題論壇】打造IoT新應用 月 1 日 () 13:30-17:30

  • 講師群:研華科技、台積電、SK telecom、Bosch、Blocks、IDC等

 

MOM (製造運營管理系統)

源自於:
http://camstar.industrysoftware.automation.siemens.com/cn/resources/glossary/manufacturing-operations-management-systems-term/

定義

製造運營管理 (MOM) 系統用於管理產品和服務的創造、開發、生產和分銷。MOM 是一種監督製造過程各個方面的方法,並且特別側重於提高效率。MOM 是對製造執行系統 (MES) 軟體的自然發展,它將關注點從單個生產設施擴展到整個供應網路;另外,它還監控製造過程的各個方面,包括生產能力分析、在製品庫存周轉和標準提前期。通常,MES 應用程式的定義非常寬泛,並且因人而異。而 MOM 的方式則更為結構化。

MOM 軟體的類型很多,包括用於生產管理、績效分析、品質和合規以及人機界面 (HMI) 的軟體。生產管理軟體提供有關作業和訂單、人力和物料、機器設備狀態以及產品出貨的即時資訊。性能分析軟體顯示機器、生產線、工廠和企業級別的性能指標,以用於情景分析或歷史分析。品質和合規軟體用於提升運營過程和流程對於標準和規範的合規性。HMI 軟體是一種製造運營管理 (MOM) 軟體,它使操作員能夠使用電腦介面管理工業和程序控制機械設備。

20 世紀 80 年代末,普渡大學 (Purdue University) 工業工程系為工廠運營的業務過程和實現技術創建了最早的實用活動模型之一。普渡大學的 CIM 參考模型建立了人們經常提起的製造企業技術與業務過程的“0-4 層模型”,奠定了 MOM 系統的理論基礎。隨著時間的推移,許多組織在此基礎上繼續深入,開發出更加複雜完善的 MOM 模型。其中較為重要的是製造企業解決方案協會 (Manufacturing Enterprise Solution Association, MESA) 和國際自動化學會 (International Society of Automation, ISA),它們在開發和採用製造運營管理的行業標準方面發揮了主導作用。APICS(以前稱為美國生產與庫存管理學會,現在稱為美國運營管理協會)還將運營管理定義為將輸入轉化為最終產品和服務的計畫、調度和管理活動。

與 MOM 有關的一個主要標準是 ISA-95,即企業系統與控制系統集成國際標準。ISA-95 包含各種模型和術語。

ISA-95 的定義
ISA-95 標準的官方名稱為“NSI/ISA-95 企業控制系統集成”(ANSI/ISA-95 Enterprise-Control System Integration,國際上稱為 IEC/ISO 62264)。但是,標準的名稱幾乎沒有提供任何關於其價值的資訊。利用此標準可從整個公司角度審視系統集成,使您可以將上千個操作和資料點精煉歸納為一個可理解的框架。該標準專注於活動,並且要一方面在企業與 ERP 之間定義和集成活動,另一方面在企業與 MES、MOM 和運營管理之間定義和集成活動。標準甚至涉及詳細的感測器和物理過程。

這些模型可用來確定銷售、財務和物流系統必須與生產、維護和品質系統交換哪些資訊。這些資訊在 UML 模型中進行結構化,UML 模型是開發 ERP 系統與 MES 系統之間的標準介面的基礎。ISA-95 標準可用於多種用途,例如作為定義用戶要求的指導、用於甄選 MES 供應商或作為開發 MES 系統和資料庫的基礎。

ISA-95 採納了製造企業的技術與業務過程的分層模型來作為標準的層級。這些層級為:

  • 0
    定義實際的物理過程。
  • 1
    定義感應和操縱物理過程所涉及的活動。
  • 2
    定義監控和控制物理過程的活動。
  • 3
    定義用於生產需要的最終產品的工作流的活動。
  • 4
    定義管理製造運營所需的業務相關活動。

製造運營管理系統位於模型的第 3 層。從元件或軟體角度看,第 1 到 4 層可以被視為:

  • 1
    智慧設備
  • 2
    控制系統(例如 PLC、DCS)
  • 3
    製造運營系統(例如 MES)
  • 4
    企業物流系統(例如 ERP)

MOM 系統解決以下關鍵的製造方面:品質、安全性、可靠性、效率和監管合規。ISA-95 的第 3 部分對製造運營管理系統中發生的活動定義如下:

  • 生產運營管理
  • 維護運營管理
  • 實驗室(即品質)運營管理
  • 物料搬運和存放管理(包括庫存控制)
  • 支援管理安全、資訊、配置、文檔、監管合規以及事故/偏差等的活動

如今的 MOM 系統允許製造商規範和優化整個企業內的過程、最大限度縮短提前期、優化資產利用率、加快產品上市速度以及提高生產可視性和協作能力。在分散於廣闊地理區域、更加依賴製造網路的全球市場中,MOM 系統正在發揮日益核心的作用來使製造商能夠以高效且盈利的方式開展競爭。

ISA-95 第 3 部分對 MOM 的定義是“在生產設施第 3 層內用於協調生產中的人員、設備和物料的活動、功能和交換。”它包括生產運營管理、維護運營管理、品質運營管理和庫存運營管理。